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Revista de Biología Tropical

On-line version ISSN 0034-7744Print version ISSN 0034-7744

Rev. biol. trop vol.61 n.4 San José Oct./Dec. 2013

 

Anatomía foliar comparada y sistemática del clado-Trichocentrum  con énfasis en Cohniella (Asparagales: Orchidaceae)

Comparative foliar antomy and systematic of the Trichocentrum- clade with emphasis in Cohniella (Asparagales: Orchidaceae)

William Cetzal-Ix1*, Eliana Noguera-Savelli2*, Damelis Jáuregui3* & Germán Carnevali4*

*Dirección para correspondencia:

Abstract
The genera Cohniella, Lophiarella, Lophiaris, and Trichocentrum are included in the Trichocentrum-clade. These genera are distributed from Florida and Northern Mexico to Southern Brazil and Northern Argentina, growing in tropical deciduous forests or tropical rain forests and thorn scrub forests to pine-oak forest, from sea level to 1 700m. The leaf anatomical structure of 23 members of the Trichocentrum-clade was explored as a source of taxonomic and phylogenetic characters. A total of 11 species of Cohniella, three species of Lophiarella, seven species of Lophiaris, two species of Trichocentrum, and other four species were included as outgroup. Anatomical characters were studied by cross sections and paradermic observations of the middle portion of fresh leaves. Although anatomical characters were fairly homogeneous throughout the clade, twelve vegetative anatomical, phylogenetically informative characters were selected and coded for an analysis that was performed using an exhaustive search (implicit enumeration) implemented through TNT. The strict consensus of 2 692 most parsimonious trees resulted in a poorly resolved polytomy, which however recovers the Trichocentrum-clade with a monophyletic, strongly supported Cohniella nested within it with unifacial leaves and the presence of cellular inclusions in the epidermis as synapomorphies. We concluded that the anatomy characters alone are insufficient to assess the relationships amongst the genera of the Trichocentrum-clade. However, the two synapomorphies recovered for Cohniella strongly support its monophyly when these are analyzed in conjunction with other data sources (e.g., molecular and morphological characters).

Key words: cladistic analysis, leaf anatomy, Cohniella, Lophiaris, Lophiarella, Trichocentrum.

Resumen

El clado-Trichocentrum incluye los géneros Cohniella, Lophiarella, Lophiaris y Trichocentrum s.s. Estos géneros se distribuyen desde Florida y el Norte de México hasta el Sur de Brasil y Norte de Argentina, creciendo desde bosques caducifolios, bosques húmedos tropicales hasta matorrales espinosos y bosques de pino-encino, desde el nivel del mar hasta los 1 700m. En este estudio se exploró el valor taxonómico y filogenético de la estructura anatómica de las hojas de 23 especies del clado-Trichocentrum, repartidos en 11 especies de Cohniella, tres de Lophiarella, siete de Lophiaris y dos de Trichocentrum s.s., y de otras cuatro especies incluidas como grupo externo. Se realizaron secciones transversales y observaciones paradérmicas de la porción media de hojas frescas para el estudio de los caracteres anatómicos. Doce caracteres anatómico foliares fueron seleccionados y codificados para el análisis filogenético que se realizó mediante el uso de una búsqueda exhaustiva (enumeración implícita) con el programa TNT. El consenso estricto de 2 692 árboles más parsimoniosos dio lugar a una politomía que recupera dentro del clado-Trichocentrum a Cohniella como un clado monofilético fuertemente apoyado con sinapomorfías de las hojas unifaciales y la presencia de inclusiones celulares en la epidermis.

Palabras clave: análisis cladístico, anatomía foliar, Cohniella, Lophiarella, Lophiaris, Trichocentrum.


Oncidiinae es una subtribu neotropical de la familia Orchidaceae que incluye alrededor de 76 géneros y 1 600-1 700 especies (números modificados de Chase 2009). En esta subtribu se encuentran los géneros Cohniella Pfitzer (22 spp.), Lophiarella Szlachetko, Mytnik-Ejsmont & Romowicz (3 spp., sensu Carnevali, Cetzal-Ix, Balam, Leopardi, & Romero-González, 2013), Lophiaris Rafinesque (25 spp.) y Trichocentrum Poepping & Endlicher (25 spp.), los cuales constituyen el clado-Trichocentrum. Actualmente, existen dos circunscripciones genéricas alternas para este clado; algunos autores reconocen un solo género usando una delimitación amplia para Trichocentrum (Williams, Chase, Fulcher & Whitten, 2001; Sosa, Chase, Salazar, Whitten, & Williams, 2001; Sandoval-Zapotitla & Terrazas, 2001; Chase, 2009; Neubig et al., 2012), mientras otros autores dividen al clado en los cuatro géneros antes mencionados (Pupulin, 1995; Carnevali, Cetzal-Ix, Balam, & Romero-González, 2010; Cetzal-Ix & Carnevali, 2010; Szlachetko, Mytnik-Ejsmont, & Romowicz, 2006; Carnevali et al., 2013).

Los integrantes del clado-Trichocentrum se caracterizan por tener un número bajo de cromosomas (2n=26-36) y por tener pseudobulbos unifoliados y cubiertos por vainas que carecen de limbo foliar y hojas carnosas (Chase, 2009). Por otro lado, en la circunscripción alterna, cada grupo se puede distinguir tanto por caracteres vegetativos como florales (ver clave taxonómica en Carnevali et al., 2010; Cetzal-Ix & Carnevali, 2011; Carnevali et al., 2013). Los representantes del clado-Trichocentrum se distribuyen desde el Sur de Florida y el Norte de México hasta el Sur de Brasil y Norte de Argentina, incluyendo las Antillas mayores (Pupulin & Carnevali, 2005; Carnevali et al., 2010; Cetzal-Ix & Carnevali, 2010; Balam, 2011). Lophiarella es el único género con distribución restringida al estar confinado al Suroeste de México y Noroeste de Mesoamérica (Carnevali et al., 2013). Las especies de estos géneros crecen en tierras bajas tropicales, desde bosques caducifolios y bosques húmedos tropicales hasta matorrales espinosos; aunque también pueden encontrarse en bosques de pino-encino, desde el nivel del mar hasta los 1 700m de elevación.

Los estudios de anatomía comparativa que han incluido representantes del clado-Trichocentrum han sido los de Sandoval-Zapotitla (1999), Sandoval-Zapotitla & Terrazas (2001) y Sandoval-Zapotitla, Terrazas & Vallejo (2003). Los análisis fenéticos presentados por estos autores muestran en común que los integrantes del clado-Trichocentrum forman un grupo (Grupo I), mientras que el resto de Oncidiinae forma otro diferente (Grupo II). En el estudio de Sandoval-Zapotitla (1999) el grupo I se divide a su vez en los subgrupos A para Lophiaris y Lophiarella, B para Cohniella y C para Trichocentrum +Trichopilia tortilis Lindl.

También hay estudios anatómicos filogenéticos basado en caracteres anatómicos obtenidos de representantes del clado-Trichocentrum (Stern & Carlsward, 2006; Sandoval-Zapotitla, García-Cruz, Terrazas & Villaseñor, 2010a). Stern & Carlsward (2006) analizaron las relaciones filogenéticas para 40 especies de Oncidiinae empleando ocho caracteres anatómicos vegetativos y uno morfológico; todos los miembros de Oncidiinae quedaron dentro de un clado sin resolución explicado por la presencia de una hipodermis adaxial y abaxial. Estos autores concluyeron que los caracteres anatómicos por sí solos son insuficientes para evaluar las relaciones genéricas dentro de Oncidiinae y por otra parte, indicaron que Trichocentrum s.s. presenta características anatómicas únicas por carecer de fibras extravasculares, hipodermis y estégmatos en las hojas anfistomáticas. Por su parte, Sandoval-Zapotitla et al. (2010a) analizaron 57 representantes de Oncidiinae y 29 caracteres anatómicos foliares, junto con ocho caracteres morfológicos y dos regiones de ADN (ITS y matK); en sus árboles Oncidiinae aparece como monofilético (definido por dos caracteres homoplásicos) y constituido por nueve clados, uno de los cuales contiene a los representantes del clado-Trichocentrum (definido por las hojas anfistomáticas y la presencia de dos o más estratos de haces vasculares).

Algunos autores (Sibley & Ahlquist, 1987; Scotland, Olmstead & Bennett, 2003) han enfatizado que los datos morfo-anatómicos son no informativos por presentar altos niveles de homoplasia, generan baja resolución y soporte para los clados en los análisis filogenéticos. Pero otros autores emplean estos caracteres combinándolos con datos morfológicos y de secuencias del ADN, para dilucidar relaciones a nivel genérico en conjunción (Sandoval-Zapotitla et al., 2010a; Noguera-Savelli & Jáuregui, 2011). El objetivo de este estudio fue investigar el poder de resolución taxonómica y de informatividad filogenética de los caracteres anatómicos dentro del clado-Trichocentrum y de manera particular, dentro del género Cohniella. Estudios posteriores analizarán este juego de caracteres, en combinación con otros provenientes de fuentes diferentes (e.g., morfología, ultra-estructura y secuencias de ADN) para obtener la mayor resolución posible en un análisis de evidencia total, siempre y cuando los juegos de información sean congruentes.

Materiales y Métodos

Caracterización anatómica: Los especímenes del material estudiado provinieron de plantas recolectadas en el campo y plantas cultivadas; adicionalmente, la información anatómica incluida para algunas de las especies provino de descripciones publicadas en Abreu & Peña (1982), Astudillo & Cabrera (1983) y Sandoval-Zapotitla & Terrazas (2001) (Cuadro 1). Muestras de cada taxón fueron depositadas en el Herbario CICY, del Centro de Investigación Científica de Yucatán, Mérida, México.

Se utilizaron hojas maduras de plantas vivas, de las cuales se tomaron fragmentos de la porción media de la hoja y se fijaron en FAA (formaldehido 5%, ácido acético 5%, agua 40% y etanol 50%) (Sass, 1958). Los fragmentos fueron seccionados transversalmente a mano. Las secciones fueron teñidas en azul de toluidina (0.5%), se montaron en glicerina (50%) y se sellaron con esmalte transparente comercial para uñas. Para el estudio epidérmico se colocaron porciones de hoja de 0.5cm en hipoclorito de sodio comercial (3.75%) durante tres horas, se lavaron repetidamente con agua destilada y se eliminó el resto del mesofilo con ayuda de un pincel en el microscopio estereoscópico. Las porciones de epidermis se tiñeron y se montaron en la forma antes mencionada. Todas las láminas preparadas fueron fotografiadas con un microscopio óptico Nikon Eclipse E 200 equipado con cámara fotográfica digital Evolution LC en el Laboratorio de Anatomía Vegetal “Antonio Fernández”, de la Facultad de Agronomía de la Universidad Central de Venezuela (UCV), en Maracay, Venezuela. Por otro lado, se observaron con un microscopio óptico binocular Leica-DME para la descripción de los caracteres de los tejidos dérmico, fundamental y vascular, en el Laboratorio de Poliquetos de El Colegio de la Frontera Sur, Unidad Chetumal, México.

Análisis filogenético anatómico

Grupo interno: El grupo interno incluyó representantes de los géneros del clado-Trichocentrum, 11 (50%) especies de Cohniella, tres (100%) de Lophiarella, siete (28%) de Lophiaris y dos (8%) de Trichocentrum (Cuadro 1).

Grupo externo: El grupo externo estuvo representado por géneros de Oncidiinae que en análisis filogenéticos (Sosa et al., 2001, Chase, Hanson, Albert, Whitten & Williams, 2005, Chase, 2009, Carnevali et al., 2013) aparecen como géneros hermanos del clado-Trichocentrum, dos especies de Chelyorchis Dressler & N.H. Williams y una de Grandiphyllum Docha Neto (Cuadro 1), los cuales previamente habían sido considerados como miembros de Oncidium Sw. (e.g., Garay & Stacy, 1974). El análisis fue enraizado con Trigonidium egertonianum Bateman, un miembro de la subtribu Maxillariinae que junto con Oncidiinae está incluida en la tribu Cymbidieae (Chase, 2009).

Caracteres anatómicos: A partir del estudio de anatomía foliar y de la literatura revisada (Abreu & Peña, 1982, Astudillo & Cabrera, 1983, Sandoval-Zapotitla & Terrazas, 2001) se seleccionaron 12 caracteres con sus respectivos estados de carácter binarios o multiestado y tratados como no ordenados (parsimonia de Fitch (Fitch, 1971)) (Cuadro 2) con los cuales se construyó una matriz para el análisis filogenético (Apéndice).

Análisis filogenético: La reconstrucción filogenética se realizó a través de una búsqueda exhaustiva con el algoritmo de enumeración implícita implementado en el programa TNT (Goloboff, Farris & Nixon, 2003), reteniendo 100 000 árboles en la memoria. Se calculó el árbol de consenso estricto de los árboles más parsimoniosos para identificar los clados comunes a todos ellos. El soporte de los clados fue evaluado mediante un análisis de Bootstrap (BT) efectuado en Winclada (Nixon, 1999-2002), con 1 000 iteraciones, con 10 repeticiones por búsqueda y un árbol retenido por iteración. Los porcentajes de 50-70 fueron considerados como bajo apoyo, de 71-85 como moderado apoyo y de >85 como fuerte apoyo (Kress, Prince & Williams, 2002).

Para evitar confusión en el uso de los nombres genéricos que comienzan con la misma letra, estos se abreviaron de la siguiente manera: Cohniella (C), Chelyorchis (Ch), Lophiarella (La), Lophiaris (Ls), Trichocentrum (T) y Trigonidium (Tr).

Resultados

Caracterización anatómica del sistema dérmico (Cuadro 3): EPIDERMIS: En sección transversal es uniestratificada, con paredes celulares periclinales externas rectas a convexas y gruesas. En los especímenes estudiados de Cohniella y del grupo externo la epidermis varía de lisa a papilosa (Fig. 1B); en las especies de Lophiarella, Lophiaris y Trichocentrum s.s. es papilosa (Fig. 1D).

NÚMERO DE PAPILAS POR CÉLULA EPIDÉRMICA: Varía de 1 a 13 por célula epidérmica. En Ch. ampliata, Cohniella, La. splendida y Ls. straminea, se observó una papila por célula (Fig. 1B). En las especies restantes las células pueden tener diferentes combinaciones de número de papilas por célula, por ejemplo en La. flavovirens, La. microchila y Lophiaris, el número va de 2 a 7 papilas por célula (Fig. 1D); en Trichocentrum de 2 a 11 papilas por células y en G. pulvinatum de 6 a 13 papilas por célula.

FORMA DE CÉLULAS EPIDÉRMICAS: En vista paradermal las células están dispuestas en hileras y presentan 4 a 8 lados con paredes anticlinales rectas y gruesas; en las especies de Cohniella, Trichocentrum s.s., Ls. oerstedii y Tr. egertonianum las células epidérmicas tienen 4 a 6 lados, y las especies restantes presentan 4 a 8 lados.

INTERSECCIÓN ENTRE LAS PAREDES ANTICLINALES DE CÉLULAS EPIDÉRMICAS: En la mayoría de las especies las células epidérmicas son angulosas, en C. helicantha, C. lacera y Tr. egertonianum son curvadas.

CÉLULAS BULIFORMES: Únicamente presentes en G. pulvinatum y las dos especies de Chelyorchis.

TIPO DE ESTOMAS: en especies de Cohniella, Lophiaris y del grupo externo se presentan estomas de tipo paracítico (Figs. 1E, G, H, L) o tetracítico (Figs. 1I-K), mientras que en Lophiarella y Trichocentrum s.s. son únicamente paracíticos.

PAPILAS EN CÉLULAS GUARDAS: Presentes únicamente en C. yucatanensis, Ls. carthagenensis, Ls. oerstedii (Fig. 1K) y Ls. straminea.

ESTRIACIONES EN ESTOMAS: Presentes únicamente en C. brachyphylla.

UBICACIÓN DE ESTOMAS EN LA EPIDERMIS: Hojas anfistomáticas en Chelyorchis, hipostomáticas en el resto de las especies, excepto en G. pulvinatum, en donde son de ambos tipos.

Caracterización anatómica del sistema fundamental (Cuadro 4): TIPO DE HOJA: Se observaron dos tipos de hojas de acuerdo a la disposición del parénquima, unifaciales en especies de Cohniella y bifaciales en las especies restantes (Fig. 2).

PARÉNQUIMA: En las especies de Cohniella, La. splendida, Lophiaris (excepto en Ls. cavendishiana y Ls. lurida) y Tr. egertonianum es homogéneo con células de tamaño, disposición y morfología variables (Fig. 3A), en las especies restantes es heterogéneo.

HIPODERMIS: Presente únicamente en las dos especies de Chelyorchis y en G. pulvinatum.

ENGROSAMIENTOS DE LA PARED CELULAR DE CÉLULAS PARENQUIMÁTICAS: Ausente en las especies del grupo externo; reticulados en C. biorbicularis, C. leptotifolia (Fig. 3C), Lophiarella, Ls. lurida y Ls. straminea; espiralados en las especies restantes (Fig. 3B, D).

PAQUETE DE FIBRAS EXTRAVASCULARES: Ausentes únicamente en Ls. cavendishiana y Trichocentrum s.s.

GRÁNULOS DE ALMIDÓN: Presentes únicamente en C. brachyphylla, C. helicantha, C. lacera, C. yucatanensis, Ls. carthagenensis, Ls. lanceana y Trichocentrum s.s.

FORMA DE LOS CRISTALES DE OXALATO DE CALCIO EN LA EPIDERMIS: Ausentes en C. cepula, C. helicantha, C. lacera, Lophiarella, Lophiaris, Trichocentrum y las especies del grupo externo; drusas en C. ascendens (Fig. 3E), C. cebolleta, C. leptotifolia, C. nuda y C. pendula; rafidios en C. brachyphylla y C. yucatanensis; ambos tipos de cristales en C. biorbicularis.

INCLUSIONES CELULARES EN EL MESOFILO: Ausentes en C. helicantha, C. lacera, C. leptotifolia, La. flavovirens, La. splendida, Lophiaris, G. pulvinatum y Tr. egertonianum; drusas en C. ascendens, C. cepula y C. nuda; rafidios en C. brachyphylla, Chelyorchis, La. microchila y Trichocentrum; ambos tipos de cristales en C. biorbicularis y C. cebolleta (Fig. 3F).

Caracterización anatómica del sistema vascular: En todas las especies los haces vasculares son de tipo colateral cerrado. En Cohniella los haces vasculares principales se disponen en uno o dos arcos centrales y en el mesofilo como haces secundarios dispersos (e.g., Cohniella leptotifolia, Fig. 4A-B). El resto de las especies estudiadas presenta una hilera central de haces vasculares principales con haces secundarios intercalados o dispersos en el mesofilo.

Análisis filogenético: La matriz de datos incluyó 12 caracteres anatómicos (Apéndice). En la búsqueda heurística se encontraron 2 692 árboles más parsimoniosos de 23 pasos (L), con un índice de consistencia (CI) de 52 y un índice de retención (RI) de 84. El árbol de consenso estricto recuperó a Grandiphyllum+Chelyorchis (BT=89%) como el grupo hermano del clado-Trichocentrum. El clado-Trichocentrum incluye a los representantes de Cohniella, Lophiarella, Lophiaris y Trichocentrum s.s., está sustentado por una sinapomorfía y un apoyo de 85% (Fig. 5); sus integrantes se agrupan en una politomía. Dentro de éste los representantes de Cohniella forman un clado que está sustentado por dos sinapomorfías y apoyo fuerte del BT (86%). Los representantes del clado Cohniella constituyen una politomía y dentro de la cual un par de especies muestran relaciones de taxa hermanos, C. biorbicularis y C. leptotifolia (BT=85%).

Discusión

Sandoval-Zapotitla (1999) y Sandoval-Zapotitla & Terrazas (2001) agruparon a las papilas en micropapilas (5-9µm de longitud), macropapilas cuticulares (10-34µm) y macropapilas epidérmicas (18-24µm), sin embargo, no pudieron señalar que el tamaño de las papilas permitiera reconocer los grupos I y II de Oncidiinae en su análisis. Por otra parte, Sandoval-Zapotitla (1999) señaló la presencia de papilas en C. ascendens, contrario a lo encontrados en este estudio. Sandoval-Zapotitla et al. (2003) indicaron que la presencia de papilas en la epidermis facilita una mejor captación de luz por diferentes ángulos oblicuos. Además, pueden actuar en la regulación de la cantidad de luz incidente, evitando que se calienten los tejidos subyacentes y se dañen los estomas (Lindorf, Parisca & Rodríguez, 1991). De acuerdo con Williams (1974) el número de papilas por célula epidérmica es un carácter útil a nivel de subtribu y género en la clasificación de Oncidiinae. En este estudio, dentro del clado-Trichocentrum hay una relación entre la presencia de hojas teretes y la presencia de una sola papila por célula epidérmica, ya que ocho de 11 especies analizadas presentan esta condición. Sin embargo, parece haber también una relación entre la presencia de una papila por célula epidérmica en hojas teretes de especies que crecen en ambientes estacionalmente secos y expuestos a la alta radiación solar, mientras que las especies de ambientes húmedos y sombríos (e.g., C. ascendens, C. cepula y C. helicantha), poseen células epidérmicas carentes de papilas, lo que podría indicar que este no es un carácter que ha co-evolucionado con la forma de la hoja, y que quizás su evolución sea independiente en obediencia a factores ambientales. En este sentido, el patrón de hojas teretes con una papila por célula epidérmica fue también encontrado en algunas especies de Brassavola (Noguera-Savelli & Jáuregui, 2011), Trimezia Salisb. ex Herb. (Iridaceae, Rudall 1993). Sin embargo, una sola papila por célula epidérmica no es un carácter exclusivo de las hojas teretes, este también se ha encontrado en algunas especies de hojas conduplicadas como Ch. ampliata, Dresslerella hirsutissima (C. Schweinf.) Luer (Pridgeon 1982), La. splendida, y Ls. straminea.

Por otra parte, en la mayoría de los representantes de hojas conduplicadas el número de papilas es variable, en Lophiarella y Lophiaris se presentan de 2-7 papilas por célula y en Trichocentrum s.s. 2-11 papilas por célula. Es de destacar que la presencia de papilas se observó tanto en hojas conduplicadas como en hojas teretes, esto semejante a lo observado por Noguera-Savelli & Jáuregui (2011) para Brassavola R. Brown, otro género de orquídeas.

Stern & Carlsward (2006) encontraron que en Oncidiinae el tipo básico de estoma fue tetracítico, sin especificar el tipo de estoma presente en cada especie; en este estudio, se observaron estomas paracíticos y tetracíticos, sin un patrón entre el tipo de estomas y las especies o géneros. Otros caracteres, como presencia de papilas en las células o estriaciones en estomas, carecieron de utilidad taxonómica para las especies del clado-Trichocentrum incluidas en el estudio.

Sandoval-Zapotitla & Terrazas (2001) indicaron que las células buliformes en la porción media de la hoja constituyen un carácter de valor taxonómico; los representantes del grupo I, clado-Trichocentrum, carecen de células buliformes, pero están presentes en las especies del grupo II. Estas células también están ausentes en los representantes Cohniella y Lophiaris incluidas en el presente estudio (clado-Trichocentrum) y ausentes en Ch. ampliata, en Ch. pardoi y G. pulvinatum que son miembros del grupo II.

Oliveira & Sajo (1999) señalaron que la constitución del mesófilo puede asociarse a la forma de la hoja, por lo general, las hojas teretes no presentan diferenciación entre parénquima en empalizada y esponjoso (homogéneo); en cambio en las hojas conduplicadas se puede presentar un parénquima diferenciado en empalizada y esponjoso (heterogéneo). Este patrón también fue encontrado por Noguera-Savelli & Jáuregui (2011) en Brassavola. En el presente estudio, Cohniella, que tiene las hojas teretes, presentó parénquima homogéneo; en tanto, Lophiaris, Lophiarella y Trichocentrum s.s. con hojas conduplicadas presentaron parénquima heterogéneo, excepto La. splendida, Ls. bicallosa, Ls. carthagenensis, Ls. lanceana, Ls. oerstedii y Ls. straminea.

En algunas especies de orquídeas de la subtribu Pleurothallidinae (Pridgeon 1986, Scatena & Nunes, 1996) y Laeliinae (Noguera-Savelli & Jáuregui, 2011) se observó que en ausencia de pseudobulbos y presencia de hojas carnosas, el mesofilo foliar posee células con engrosamientos espiralados, dichas células tienen por función almacenar agua y evitar el colapso de las mismas durante los períodos de sequía. Este tipo de células también están presentes en el mesofilo foliar de las especies que representaron al clado-Trichocentrum que poseen pseudobulbos reducidos y hojas carnosas, mientras que en las especies del grupo externo, que poseen pseudobulbos bien desarrollados y hojas coriáceas, no se observaron engrosamientos en las células del mesofilo.

Los caracteres observados en las especies del clado-Trichocentrum, indican que estas plantas poseen atributos xeromórficos, ya que la mayoría de ellas presentan papilas en la epidermis, las cuales pueden actuar en la regulación de la cantidad de luz incidente, evitando que se calienten los tejidos subyacentes y se dañen los estomas (Lindorf et al., 1991); mesofilo con células provistas de engrosamientos espiralados o reticulados que tienen por función almacenar agua y evitar el colapso de los tejidos durante los períodos de sequía, tal como se presenta en la subtribu Pleurothallidinae (Pridgeon, 1986; Scatena & Nunes, 1996; Ely, Torres, Rada & León, 2007); paquetes de fibras que le confieren a las hojas resistencia mecánica en caso de deshidratación de las plantas, brindándoles la capacidad de sobrevivir en hábitats xéricos (Oliveira & Sajo, 1999; Noguera-Savelli & Jáuregui, 2011), y cristales cuya función no ha sido bien determinada, no obstante se vinculan con la regulación de los niveles de calcio, la protección contra la herbivoría y la detoxificación de metales pesados (Jáuregui-Zuñiga & Moreno, 2004).

En general, la mayoría de los caracteres anatómico foliares evaluados en los representantes de los géneros del clado-Trichocentrum fueron similares, sin embargo, el carácter de hoja unifacial, es exclusivo de los representantes de Cohniella, lo que permite diferenciarlo a nivel taxonómico del resto de los géneros del clado-Trichocentrum.

La relaciones filogenéticas empleando caracteres morfológicos, de anatomía foliar y secuencias moleculares para representantes del clado-Trichocentrum ha sido evaluadas por Stern & Carlsward (2006) y Sandoval-Zapotitla et al. (2010a) al incluir algunas especies en análisis filogenéticos para Oncidiinae. Nuestro estudio representa el mayor muestreo dentro del clado-Trichocentrum al emplear caracteres anatómicos para 23 especies del grupo (31.08% vs. 2.25% y 3.75%, Stern & Carlsward (2006), Sandoval-Zapotitla et al. (2010a), respectivamente).

El presente análisis filogenético recuperó a las tres especies del grupo externo (Chelyorchis+Grandiphyllum) en un clado con fuerte apoyo del BT y apoyado por la presencia de células buliformes e hipodermis. Estas tres especies no se incluyeron en el análisis filogenético de Sandoval-Zapotitla et al. (2010a); sin embargo, fueron reconocidas en el grupo II del clado Lophiaris (sensu Chase & Palmer 1989) o Trichocentrum (sensu Williams et al., 2001) con base en los caracteres anteriores y otros anatómicos representados en un análisis fenético y del estudio comparativo de Sandoval-Zapotitla (1999) y Sandoval-Zapotitla & Terrazas (2001), correspondientemente.

El clado-Trichocentrum fue recuperado en el presente estudio con un soporte moderado y sustentado por una sinapomorfía, la presencia de engrosamientos en la pared celular de células parenquimáticas. Algunos integrantes de este clado y el carácter que lo apoya como sinapomorfía, previamente fue incluido para las especies del grupo I de Sandoval-Zapotitla (1999) o el grupo Trichocentrum en Sandoval-Zapotitla & Terrazas (2001). La presencia de engrosamientos en la pared celular de células parenquimáticas también se presentó entre los integrantes del clado A en Sandoval-Zapotitla et al. (2010a) pero resulta ser una homoplasia que también se presenta en Tolumnia Raf. (clado I) y la subtribu Zygopetalinae (Sandoval-Zapotitla et al., 2010a). Los engrosamientos en la pared celular de células parenquimáticas han sido registrados en Pleurothallidinae (Pridgeon, 1986) y Brassavola R. Brown (Noguera-Savelli & Jáuregui, 2011) donde se señala que almacenan agua para evitar el colapso de los tejidos durante los periodos de sequía. En las especies del clado-Trichocentrum los engrosamientos en la pared celular de células parenquimáticas quizás compensan la ausencia de una hipodermis que realiza el almacenamiento adicional de agua (Madisson, 1977; Roth, 1992). La presencia de hojas anfistomáticas fue reconocida entre los integrantes del clado-Trichocentrum en el estudio de Sandoval-Zapotitla et al. (2010a). Sin embargo, este carácter también se presenta en G. pulvinatum, especie del grupo externo que posee tanto hojas anfistomáticas como hipostomáticas (Sandoval-Zapotitla, 1999) pero especie no incluida en el análisis filogenético de Sandoval-Zapotitla et al. (2010a).

Dentro del clado-Trichocentrum los representantes de Lophiarella, Lophiaris y Trichocentrum s.s. de hojas conduplicadas se encuentran en la politomía basal. En Sandoval-Zapotitla et al. (2010a) estos géneros estuviron representados por La. splendida (T. splendidum) y T. pfavii, sin embargo, esta última estuvo más relacionada con C. brachyphylla (“T. cebolleta”) por la presencia de una hoja con zona abaxial central convexa y los pseudobulbos reducidos. Por otro lado, tres representantes de Lophiarella y Lophiaris incluidas en el presente estudio aparecieron dentro del grupo I, subgrupo A del análisis fenético de Sandoval-Zapotitla (1999), mientras que las dos especies de Trichocentrum s.s. quedaron incluidas en el grupo I, subgrupo C del mismo estudio.

El único clado recuperado dentro del clado-Trichocentrum en el presente análisis estuvo compuesto por las 11 especies de Cohniella de hojas teretes, tuvo como sinapomorfías una hoja unifacial y presencia de inclusiones celulares en la epidermis, y su soporte de BT fue fuerte. En Sandoval-Zapotitla et al. (2010a) este clado estuvo representado por C. brachyphylla (“T. cebolleta”) y en Sandoval-Zapotitla (1999) por C. ascendens (“O. ascendens") y C. brachyphylla (“O. cebolleta"), las cuales quedaron agrupadas en el subgrupo C del grupo I con base a la presencia de una hoja terete. Las hojas teretes usualmente son unifaciales (Stern, Morris & Judd, 1994), debido a que el parénquima no está diferenciado en parénquima de empalizada y esponjoso; por lo tanto, este carácter junto con la morfología terete de las hojas define a Cohniella dentro de Oncidiinae. Por otra parte, las inclusiones celulares encontradas en Cohniella pueden ser de tipo drusas o rafidios. En Oncidiinae únicamente se han descrito inclusiones celulares de tipo drusas en 10 especies de Oncidium y dos especies de Rhynchostele Rchb. f. por Sandoval-Zapotitla, Terrazas & Villaseñor (2010b).

Los resultados de este estudio, basados solamente en 12 caracteres anatómicos, sugieren que estos caracteres no apoyan las relaciones genéricas dentro del clado-Trichocentrum, en oposición a los caracteres moleculares y morfológicos, los cuales, solos o en combinación, siempre permiten recuperar topologías donde los cuatro géneros del clado-Trichocentrum son monofiléticos. Sin embargo, la particular morfología del género Cohniella correlaciona claramente con varios caracteres anatómicos (hojas unifaciales y presencia de inclusiones celulares en la epidermis), cuyo análisis filogenético si permite recobrar al género como monofilético y con fuerte apoyo del BT.

Agradecimientos

El primer autor agradece al CONACYT por la beca 162579 otorgada para estudios doctorales. La segunda autora agradece al ECOSUR por la beca otorgada para estudios posdoctorales. Norbelis Garcés (UCV) por la asistencia prestada en el laboratorio de anatomía. Luis Carrera Parra (ECOSUR) por las facilidades otorgadas para el fotografiado de láminas en el laboratorio de Poliquetos del ECOSUR. Silvia Hernández y José L. Tapia Muñoz (CICY) ayudaron en el procesamiento de los especímenes de respaldo. Sergio Salazar Vallejo y Luis Carrera Parra (ECOSUR) por sus valiosos comentarios y sugerencias que mejoraron el artículo. Asimismo, agradecemos a los cinco revisores anónimos y a los editores asociados por sus comentarios y sugerencias. GC y WCI agradecen al proyecto CONACYT 49980-Q otorgado al primero.



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*Correspondencia:
William Cetzal-Ix: El Colegio de la Frontera Sur, Unidad Chetumal, Av. del Centenario, km 5.5, Chetumal, Quintana Roo 77000, México; rolito22@hotmail.com
Eliana Noguera-Savelli:El Colegio de la Frontera Sur, División de Conservación de la Biodiversidad, Departamento de Ecología y Sistemática Terrestre, San Cristóbal de Las Casas 29290, Chiapas, México; eliananoguera@gmail.com
Damelis Jáuregui: Instituto de Botánica Agrícola, Facultad de Agronomía. Universidad Central de Venezuela. Apartado postal 4579, Maracay 2101, Aragua, Venezuela; jaureguid@gmail.com
Germán Carnevali: Herbario CICY, Centro de Investigación Científica de Yucatán, A. C. (CICY), Calle 43. No. 130. Col. Chuburná de Hidalgo, Mérida 97200, Yucatán, México; carneval@cicy.mx
1. El Colegio de la Frontera Sur, Unidad Chetumal, Av. del Centenario, km 5.5, Chetumal, Quintana Roo 77000, México; rolito22@hotmail.com
2. El Colegio de la Frontera Sur, División de Conservación de la Biodiversidad, Departamento de Ecología y Sistemática Terrestre, San Cristóbal de Las Casas 29290, Chiapas, México; eliananoguera@gmail.com
3. Instituto de Botánica Agrícola, Facultad de Agronomía. Universidad Central de Venezuela. Apartado postal 4579, Maracay 2101, Aragua, Venezuela; jaureguid@gmail.com
4. Herbario CICY, Centro de Investigación Científica de Yucatán, A. C. (CICY), Calle 43. No. 130. Col. Chuburná de Hidalgo, Mérida 97200, Yucatán, México; carneval@cicy.mx

Recibido 24-I-2013.       Corregido 20-VI-2013.       Aceptado 22-VII-2013.

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